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Desenvolvimento de um controlador Fuzzy para controle de pressão em sistemas de abastecimento de água

Resumo: Este artigo apresenta a aplicação de um sistema de controle Fuzzy e um sistema de controle PID aplicados a uma unidade de abastecimento de água. Visto isso, objetiva mostrar e comparar o experimento aplicado à unidade através da análise dos dados propostos, provando a eficiência do sistema de inferência Fuzzy, sendo hoje muito utilizado na área de inteligência computacional. O controle foi desenvolvido em uma camada intermediária de aplicação através do uso de técnicas de telemetria aplicadas a unidade. O controle proposto, foi desenvolvido para manter a pressão em um ponto específico do sistema de abastecimento, para isso, foi utilizado técnicas e equipamentos de campo como, técnicas de monitoramento e controle em tempo real, e conversores de frequência. Os conversores de frequência, acoplados a conjuntos motor-bomba, são capazes de manter a pressão desejada em um ponto especifico do sistema de abastecimento de água através da capacidade de variação de velocidade. Na unidade onde foi aplicado o controle, foram instalados equipamentos de rádio frequência, sensores de pressão e medidor de vazão, tornando assim possível, o total monitoramento e análise dos dados. Com a aplicação deste trabalho, foi possível perceber a eficiência dos controladores Fuzzy aplicado a sistemas de bombeamento de água não lineares, trabalhando de maneira satisfatória sobre as variações de demanda geradas no sistema, chegando a resultados como uma maior precisão no controle, estabilidade no decorrer da operação, pressurização do sistema mais eficiente e redução dos custos de manutenção.

Introdução: A automação, parte do princípio da aplicação de técnicas em algum processo produtivo, na qual reduza a interferência humana, visando a otimização dos processos. Aplicada ao saneamento, a automação nos permite controlar, monitorar e analisar as unidades em tempo real, melhorando as questões operacionais e reduzindo custos (GOMES et al., 2009). Visto a necessidade da inteligência operacional nos dias de hoje, cada vez mais sistemas automatizados vão sendo implantados, como consequência, surge cada vez mais a necessidade do controle automático. Encontrada a necessidade, este trabalho objetiva aplicar um controlador PID para controle de pressão em um sistema de bombeamento real. Após isso, será realizada a troca do controlador PID para um controlador Fuzzy, aplicado as mesmas condições, sendo possível após isso, realizar uma comparação direta entre as duas aplicações. A lógica Fuzzy é um campo da inteligência artificial, que vem sendo cada vez mais difundida e tem atendido cada vez mais a demanda das mais diversas áreas. Graças a seu potencial, hoje, não é encontrada somente no meio acadêmico, mas também com diversas aplicações nos mais variados sistemas. Devido ao fato de emular a inteligência humana, muito se refere a lógica Fuzzy como inteligente (BEZERRA, 2009). Como particularidade dos sistemas de abastecimento, temos as unidades localizadas a quilômetros de distâncias umas das outras, com vistas a atender os pontos estratégicos e críticos em relação às necessidades sanitárias. Através disto, identificou-se o desenvolvimento e estudo deste controle em uma camada intermediária de aplicação como adequado, sendo possível dessa maneira, se comunicar com facilidade a qualquer ponto de medição e controle que possa ser necessário, e a partir disso, aplicar a lógica Fuzzy como método de controle principal nestes sistemas, verificando sua grande capacidade de trabalho em sistemas multivariáveis. O sistema proposto foi aplicado em uma unidade da empresa Concessionária de Serviços Públicos de Água e Esgoto Prolagos S/A, com sede localizada na cidade de São Pedro da Aldeia-RJ. Esta, cada vez mais investindo em tecnologias para atender à crescente demanda da região e a maior demanda de todas sendo a sazonalidade turística. Com a sazonalidade turística da região, um dos maiores problemas encontrados na unidade onde foi aplicado o sistema de controle, foi a não linearidade do mesmo, que faz com que seja necessário o ajuste frequente dos controladores PID. Caso não seja realizado o ajuste devido, controladores PID que controlam bem o sistema no inverno, podem sofrer dificuldades ao realizar o mesmo controle no verão, visto que em regiões turísticas a população pode chegar a três ou quatro vezes mais.

Autores: Victor Barreto; Douglas Jordão Barbosa; Thiago Augusto Maziero e Victor Hugo Oliveira Hoff.

Leia o estudo completo: desenvolvimento-de-um-controlador-fuzzy-para-controle-de-pressao-em-sistemas-de-abastecimento-de-agua

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